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传感器与微系统 2020年第8期39卷 9-12页

作者：王艳敏王浩金鎏贾春平张森赵建龙上海师范大学生命科学学院上海200030 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

循环肿瘤细胞(CTCs)是由肿瘤原发灶脱落进入外周血循环的肿瘤细胞,与肿瘤转移有着密切的关系。基于物理尺寸设计一种捕获CTCs的微流控芯片,芯片包含分流通道,捕获细胞团的六边柱阵列和单细胞过滤通道阵列,并结合细胞免疫荧光染色法,用... 详细信息

循环肿瘤细胞(CTCs)是由肿瘤原发灶脱落进入外周血循环的肿瘤细胞,与肿瘤转移有着密切的关系。基于物理尺寸设计一种捕获CTCs的微流控芯片,芯片包含分流通道,捕获细胞团的六边柱阵列和单细胞过滤通道阵列,并结合细胞免疫荧光染色法,用肿瘤细胞特异性标记物CK8+18、CK19、AntiVimentin、PD-L1染色表征鉴别CTCs。芯片对细胞的捕获率可达80%以上,并在100名肺癌患者和100名正常人对照组中检测了其CTCs数量,发现肺癌患者的CTCs数目显著高于正常人(P<0.001),接受者操作特征曲线(ROC)分析显示,此微流控装置具有较高的灵敏度(92%)和特异性(91%)。总之,该微流控芯片能有效地捕获CTCs,表征它们在癌症诊断中的生物学特性,具有很好的临床应用价值。

关键词：微流控芯片细胞免疫荧光染色法循环肿瘤细胞尺寸捕获率灵敏性特异性

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高速低功耗CORDIC算法的研究与实现

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电子设计工程 2016年第24期24卷 144-147页

作者：胡普华赵建龙罗炬锋李强中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 上海科技大学上海200120 上海物联网中心上海201800

针对传统CORDIC算法流水线结构的迭代次数过多,运算速度不够快,消耗硬件资源较多的缺点,改进了一种基于旋转模式并行运算的CORDIC算法。该算法采用二进制两极编码和微旋转角编码进行低位符号预测和高符号位预测,并且在高符号位预测过程... 详细信息

针对传统CORDIC算法流水线结构的迭代次数过多,运算速度不够快,消耗硬件资源较多的缺点,改进了一种基于旋转模式并行运算的CORDIC算法。该算法采用二进制两极编码和微旋转角编码进行低位符号预测和高符号位预测,并且在高符号位预测过程中,对误差进行了校正。在FPGA实现中,采取三段式实现方法,与传统方法相比,有效地减少计算的级数和降低硬件资源的功耗,达到了高速低功耗的要求。

关键词： FPGA 符号预测低功耗二进制两极编码微旋转角编码

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一种基于压力传感器的穿戴式呼吸监测系统设计

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传感器与微系统 2016年第2期35卷 126-129页

作者：肖小玉黄善洛陈淑靖宋元林金庆辉赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 复旦大学附属中山医院上海200032

为指导慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者完成标准的呼吸操康复训练,设计了一种穿戴式呼吸监测系统,系统包括呼吸波传感器、数据采集电路板和手机APP软件。通过该系统,患者能实时观测自身呼吸波形和各项呼吸参数,通过比对标准呼吸曲线,根据同... 详细信息

为指导慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者完成标准的呼吸操康复训练,设计了一种穿戴式呼吸监测系统,系统包括呼吸波传感器、数据采集电路板和手机APP软件。通过该系统,患者能实时观测自身呼吸波形和各项呼吸参数,通过比对标准呼吸曲线,根据同步提示音修正并完成标准呼吸操。临床实验表明:患者使用该系统锻炼可增加肺部通气量,改善肺功能。

关键词：穿戴式设备呼吸监测手机APP软件呼吸操慢性阻塞性肺疾病

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化工厂排放污水水质自动在线监测系统的设计和实现

化工厂排放污水水质自动在线监测系统的设计和实现

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中国环境科学学会2016年学术年会

作者：齐同张超赵辉郭慧朱海兵董湘子徐甲强金庆辉中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海大学理学院能讯传感技术(上海)有限公司

化工厂污水排放是造成目前水污染的主要原因,因此各个地区环保部门均十分重视对化工污水的水质监测;同时生产者也需要监控自身工厂的污水水质情况,监控生产环节,以实现达标排放,满足污水处理的需求。本文实现了一种基于物联网技术的集... 详细信息

化工厂污水排放是造成目前水污染的主要原因,因此各个地区环保部门均十分重视对化工污水的水质监测;同时生产者也需要监控自身工厂的污水水质情况,监控生产环节,以实现达标排放,满足污水处理的需求。本文实现了一种基于物联网技术的集成多参数传感器的污水水质在线监测系统,该系统具有耐化工腐蚀、高可靠性、自清洁、数据实时可见、全自动实时在线等优点,能够对污水的温度、pH、浊度和COD等指标进行检测,并可根据用户的需求进行拓展。该系统由采样模块、检测模块、冲洗模块、控制模块、数据显示模块、云后台等组成,由采样模块从排污井中抽取污水至检测池检测,检测完成后用自来水冲洗传感器,采集的数据通过控制模块以3G/4G等方式传送至云服务器,终端用户可以通过网页、手机APP或者组态监控软件获取实时数据以及历史数据,预警报警通过手机短信形式及时发送给管理者与化工生产者,由此形成一个闭环,方便生产者与管理者及时掌握水质情况,及时接收水质预警,为政府监管部门以及化工生产者提供成套的解决方案。

关键词：污水排放水质物联网在线监测传感器

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基于差分脉冲溶出伏安法检测Zn2+和Cu2+的研究

基于差分脉冲溶出伏安法检测Zn2+和Cu2+的研究

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2016中国环境科学学会学术年会

作者：宿子琪黄善洛张冀申郭慧杨红金妍金庆辉中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 上海师范大学生命与环境科学学院上海200234 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京 100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 上海师范大学生命与环境科学学院上海200234 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 上海师范大学生命与环境科学学院上海200234 中国科学院大学北京 100049

近年来，水体事件频发,水中重金属痕量检测显得尤为重要.本文基于差分脉冲溶出伏安法,引入Ga掩蔽剂,消除Cu2+对Zn2+的干扰,在Cu2+和Zn2+同时存在的50ppb、100ppb和500ppb的混合溶液中,Zn2+的检测结果分别为41.16ppb、95.15ppb和508.08p... 详细信息

近年来，水体事件频发,水中重金属痕量检测显得尤为重要.本文基于差分脉冲溶出伏安法,引入Ga掩蔽剂,消除Cu2+对Zn2+的干扰,在Cu2+和Zn2+同时存在的50ppb、100ppb和500ppb的混合溶液中,Zn2+的检测结果分别为41.16ppb、95.15ppb和508.08ppb,说明Ga确实对Cu2+有掩蔽效果,从而可以消除同一溶液中Cu2+对Zn2+的干扰,同时进行Zn2+的检测.

关键词：水环境铜离子锌离子差分脉冲溶出伏安法镓掩蔽剂

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基于SU—8光刻胶的微光学元件制备工艺研究

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传感器与微系统 2022年第11期41卷 22-26页

作者：鹿胜康唐波陈伟郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 宁波水表(集团)股份有限公司浙江宁波315032

面向光学传感器微型化需求,针对传统光学元件体积偏大和不易集成等问题,探索了使用SU—8光刻胶制备聚合物微型透镜等光学元件的全套制备工艺。对工艺中存在的问题进行逐一解决,创新性地使用长时间45℃低温前烘技术解决了厚SU—8结构制... 详细信息

面向光学传感器微型化需求,针对传统光学元件体积偏大和不易集成等问题,探索了使用SU—8光刻胶制备聚合物微型透镜等光学元件的全套制备工艺。对工艺中存在的问题进行逐一解决,创新性地使用长时间45℃低温前烘技术解决了厚SU—8结构制备过程中易脱落和侧壁均匀程度差的问题。并根据光刻胶使用场景的不同,给出了在平面结构上的甩胶和沟槽结构中的喷胶工艺参数及方法,为光学元件微型化提供了解决方案。经过显微镜和台阶仪测试,平面结构上SU—8光刻胶最大制备厚度可达180μm,沟槽结构中使用喷胶工艺制备厚度可达200μm以上,结构厚180μm时,侧壁顶部与底部最大线宽差小于2μm,使用光学平台和激光器对微光学元件进行了简单测试,均符合设计预期。

关键词： SU—8光刻胶微光学元件制备工艺低温前烘聚合物

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纸基微流控电化学传感器芯片的研究进展

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传感器世界 2020年第12期26卷 1-11页

作者：肖疏雨胡敬芳王继阳宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室北京200050

由于纸基微流控芯片的自驱动性、易制备、集成度高、低试剂消耗以及成本低等特点,近年来,在分析检测领域得到高度关注,然而,其最大不足是选择性和灵敏度难以满足实际需求。电化学传感器是一类以电极为信号转换器,通过敏感元件的构筑,将... 详细信息

由于纸基微流控芯片的自驱动性、易制备、集成度高、低试剂消耗以及成本低等特点,近年来,在分析检测领域得到高度关注,然而,其最大不足是选择性和灵敏度难以满足实际需求。电化学传感器是一类以电极为信号转换器,通过敏感元件的构筑,将电极表面物质化学反应的选择性和高灵敏相结合,并且由于电化学传感器结构简单,极易与纸基微流控芯片实现高度集成化,因此,电化学传感器与纸基微流控芯片的结合很好地解决了当前纸基微流控芯片在分析检测方面的不足。该文对纸基微流控电化学传感器芯片进行了研究综述,首先介绍纸基在微流控芯片制备方面的特点和优势,以及纸基微流控芯片的加工制备方法,然后阐述了电化学传感器原理和电化学电极的制备方法,最后介绍了近几年纸基微流控电化学传感器芯片在环境、医学和食品检测方面的应用实例,并展望了纸基微流控电化学传感器未来研究趋势。

关键词：纸基微流控芯片电化学传感器电极制备

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一种应用于水质检测的叉指电极传感器的研究

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无线通信技术 2020年第3期29卷 56-61页

作者：王昕金庆辉邹杰简家文宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 电子科技大学光电科学与工程学院成都611731 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

本文对叉指电极在溶液测量中的应用进行分析,通过对叉指电极在溶液环境中的电场进行仿真研究,比较了不同尺寸下的电场分布情况,并计算其在溶液中的阻抗。利用COMSOL Multiphysics仿真软件AC/DC模块下的电流接口,构建了以二氧化硅为衬底... 详细信息

本文对叉指电极在溶液测量中的应用进行分析,通过对叉指电极在溶液环境中的电场进行仿真研究,比较了不同尺寸下的电场分布情况,并计算其在溶液中的阻抗。利用COMSOL Multiphysics仿真软件AC/DC模块下的电流接口,构建了以二氧化硅为衬底,指长4mm,指宽和指间距分别为1mm,5mm,10mm,20mm,30mm的不同参数的叉指电极模型进行仿真测试,同时设计了叉指电极与二电极的对比仿真实验。仿真结果表明,叉指电极具有较高的灵敏度且改变间距、线宽、指厚均对测量有影响。以上结论,可以为用于溶液测量的叉指电极参数设计提供参考。

关键词：叉指电极溶液测量电极结构仿真测试

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聚二甲基硅氧烷球形微腔阵列的数字PCR芯片

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传感器与微系统 2017年第2期36卷 78-81页

作者：符亚云景奉香李刚赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039 重庆大学光电工程学院重庆400044

数字聚合酶链式反应(d PCR)技术是一种核酸绝对定量技术,但现有d PCR平台因其昂贵的设备或复杂的操作限制了其实际应用。利用气体膨胀浇注成型技术,结合集成微腔阵列的模具,设计、制作了一种成本低廉、简单可靠的d PCR微流控芯片。独特... 详细信息

数字聚合酶链式反应(d PCR)技术是一种核酸绝对定量技术,但现有d PCR平台因其昂贵的设备或复杂的操作限制了其实际应用。利用气体膨胀浇注成型技术,结合集成微腔阵列的模具,设计、制作了一种成本低廉、简单可靠的d PCR微流控芯片。独特的球形微腔为液滴存储提供了更稳定的几何形式,保证了样品数字离散化的可靠性和稳定性。同时,芯片还利用预脱气的聚二甲基硅氧烷(PDMS)实现自动进样和样品离散化,大大降低了对复杂昂贵设备的依赖,且提供了更高集成度。利用芯片进行了EGFR基因第19号外显子数字PCR定量检测,验证了该芯片的实用性。

关键词：数字聚合酶链式反应聚二甲基硅氧烷绝对定量微流控芯片球形微腔

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用于光传感器的光波导等离子体表面波效应分析

用于光传感器的光波导等离子体表面波效应分析

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中国光学学会2004年学术大会

作者：李广波杨建义江晓清李锡华王明华王跃林浙江大学信息与电子工程学系杭州310027 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

本文针对基于光波导的金属等离子体表面波传感器的特征需要，分析了金属层与缓冲层的参数对灵敏度的影响，由此可以优化基于光波导的SPW 传感器的结构参数。分析表明，缓冲层的厚度值的选取对器件灵敏度有着大的影响。

关键词：传感器等离子体表面波光波导灵敏度

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